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一般来说,同主族元素形成的R-R键键能从上至下,键长逐渐增大,键能逐渐降低。所以选修3有一句话:“键长越短,键能越大”,当然加了个“往往”。 但不管用哪种解释,F-F都出现反常,反常的低。F是VIIA“最上面”的元素,且F-F的键长较短,按理说键能应该较高。
共价键 | H-H | F-F | Cl-Cl | Br-Br | I-I | C-C |
键长/pm | 74 | 141 | 198 | 228 | 267 | 154 |
键能/kJ·mol-1 | 435.0 | 157 | 242.7 | 193.7 | 152.7 | 347.7 |
主要原因是半径特别小,使孤对—孤对排斥力较大;另外还与F处于第二周期,不存在空d轨道,不可能像Cl,Br,I可以形成d—pπ键,而使键加强。
一般键长越短,键能越大。由于氟原子的半径很小,因此键长短,当两氟原子形成共价键时,原子核间的距离很近,排斥力很大,所以键能不大,氟单质的稳定性差,很容易与其他物质反应。
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